Naturrisiken, Energiequellen und Umweltschutz

Was ist ein Naturrisiko?

Ein Naturrisiko beschreibt die Wahrscheinlichkeit, ob klein oder groß, dass die Bevölkerung eines Gebiets durch natürliche Prozesse oder Katastrophen Schaden erleidet.

Faktoren der Risikobewertung

• Gefahr (Exposition): Schätzung des Potenzials für Umweltveränderungen, unabhängig von sozialen Aktivitäten.
• Interferenz: Der Grad der Übereinstimmung zwischen natürlichen und sozialen Prozessen. Präventive Maßnahmen können aktiv (Eingriff in den Naturprozess) oder passiv (Schutz der Bevölkerung) sein.
• Der Schaden: Die Art der Transformationen sowie der potenzielle Verlust von Menschenleben.
• Soziale Katastrophe: Die Auswirkung eines Risikos auf die Gesellschaft. Das Ausmaß der Katastrophe und die Kosten hängen von den wirtschaftlichen Folgen ab.

Die drei Säulen der Katastrophenvorsorge

Mit der Regel der Vorhersage, Prognose und Verhütung von Naturkatastrophen werden Risikofaktoren identifiziert, die eine Gefahr für die Bevölkerung darstellen könnten.

Vorhersage (Prädiktion)

Das Ziel ist es, Ort, Zeit, Intensität und Entwicklung eines Ereignisses im Voraus zu kennen und zu verkünden.

Prognose

Eine tiefgehende Studie des Risikos, um statistisch mögliche Auswirkungen und Folgen hinsichtlich ihrer Intensität zu definieren.

Prävention

Maßnahmen und Aktivitäten auf Basis der Vorhersage, um negative Auswirkungen der Gefahr in der Praxis zu vermeiden.

Mitigation (Abschwächung)

Umsetzung von Entscheidungen und Maßnahmen zum Schutz vor Katastrophen, um deren Auswirkungen zu verringern.

Wie lassen sich Naturgefahren reduzieren?

• Suche nach einem besseren Verständnis geodynamischer Phänomene.
• Ermöglichung des Zugangs zu wissenschaftlichen Erkenntnissen in allen Ländern.
• Annahme geeigneter Strategien zur Risikominimierung.
• Erhöhung der Anzahl von Informationskampagnen und Aufklärung.

Auswirkungen von Erdbeben

• Erschütterungen des Bodens und von Gebäuden.
• Verschiebungen der Erdoberfläche.
• Erdrutsche und Bodenverflüssigung.
• Tsunamis oder Flutwellen.

Faktoren, die das seismische Risiko erhöhen

• Große menschliche Konzentrationen in Bruchzonen oder auf instabilen Böden.
• Schwere Verwüstungen in übervölkerten Gebieten armer Länder.
• Überalterung der Bevölkerung und mangelnde Mobilität.
• Schäden an der Infrastruktur und den Verkehrswegen.

Maßnahmen zur seismischen Risikoprävention

• Schaffung von Sperrgebieten für Bauvorhaben in der Nähe bekannter Verwerfungen.
• Einschränkung der Landnutzung in rutschgefährdeten Bereichen.
• Verstärkung der Gebäudestrukturen (erdbebensicheres Bauen).
• Förderung von Versicherungsdienstleistungen für wirtschaftliche Einbußen.

Methoden zur Vorhersage von Vulkanausbrüchen

• Zunahme lokaler Erdbebenaktivität.
• Anschwellen des Geländes durch aufsteigendes Magma.
• Variationen im Magnetfeld und im elektrischen Strom.
• Anomalien der Schwerkraftwerte.
• Thermische Veränderungen und Gasaustritte (Fumarolen).

Gefahrenpotenzial von Vulkanen

• Die Brisanz der Eruptionen.
• Die Art der ausgestoßenen Produkte (Asche, Gase).
• Lahare (Schlammströme).
• Lavaströme.

Erosion und Bodenrisiken

Erosion: Abtrag und Abbau von Materialien durch externe geologische Prozesse wie Wind oder Wasser.

Faktoren, die die Erosion verstärken

Steile Hänge, spärliche Vegetation, geringer Zusammenhalt des Bodenmaterials, trockenes Klima sowie unangemessene menschliche Eingriffe und Landnutzung.

Prävention von Erosion

Bestimmung der am besten geeigneten Bodennutzung unter Berücksichtigung der Erosionsanfälligkeit sowie Wiederaufforstung und Pflege der Vegetation an Hängen.

Wichtige Risiken durch die Bodenbeschaffenheit

• Absenkung oder Einsturz des Geländes (Subsidenz).
• Expansive Böden (Quellton).
• Karsterscheinungen (Doline).

Überschwemmungen und Wetterextreme

Flooding (Hochwasser): Eine Naturgefahr, die auftritt, wenn Wasserflächen Land bedecken, das normalerweise trocken ist, weil die Kapazität von Flüssen, Entwässerung oder Infiltration überschritten wird.

Katastrophale Auswirkungen von Überschwemmungen

• Verlust von Menschenleben.
• Zerstörung von Ernten und Trinkwasservorräten.
• Hohe wirtschaftliche Verluste.
• Verfall der Infrastruktur.

Ursachen von Hochwasser

• Wetterereignisse (Starkregen).
• Schneeschmelze (Meltdown).
• Küstenhochwasser (Sturmfluten).
• Plötzliches Brechen natürlicher Dämme oder Staudämme.
• Flächenversiegelung.

Winde und Stürme

• Winde: Böen mit hoher Geschwindigkeit (über 80 km/h), die Pflanzen und Bäume beschädigen können.
• Gales (Stürme): Starke Nordwinde, die schwere Verluste verursachen können.
• Tropische Wirbelstürme: Sehr heftige Stürme, die über warmen Meeresmassen in Äquatornähe entstehen.

Entstehung eines Tornados

Ein Tornado zeichnet sich aus durch:

• Kurze Dauer, meist im Zusammenhang mit einem schweren Sturm.
• Das Aufeinandertreffen einer kalten Luftmasse mit einer warmen, feuchten Luftmasse.
• Eine thermische Instabilität zwischen zwei Fronten, die eine dicke Wolke mit vertikaler Entwicklung erzeugt.

Erneuerbare Energien

Dies sind Energiequellen, die in der Natur regelmäßig fließen und vom Menschen permanent umgewandelt werden können.

Merkmale und Vorteile

• Der Energieverbrauch wird durch natürliche Regeneration ausgeglichen (unerschöpflich).
• Geringe Umweltbelastung (saubere Energie).
• Heimische Energieträger, die vielseitig genutzt werden können.

Nachteile

• Es sind fluktuierende Quellen (nicht immer verfügbar).
• Die Energie ist schwer zu speichern (akkumulieren).

Fossile Brennstoffe

Kohle

Kohle entsteht durch die Ablagerung organischer Stoffe in wassergesättigter Umgebung unter Luftabschluss (anaerob), hohem Druck und hoher Temperatur. (Lignin + Druck + Temperatur = Kohle).

• Verwendung: Hauptsächlich zur Stromerzeugung in Kraftwerken.
• Nachteile: Ein schmutziger Brennstoff, der Kohlendioxid (CO2) und Schwefel emittiert. Dennoch ist er für die aktuelle Energieproduktion schwer ersetzbar.

Erdöl

Öl deckt bis zu 38 % des globalen Energieverbrauchs. Es entsteht aus organischer Substanz in sauerstoffarmen marinen Sedimentbecken. Durch Druck und Temperatur wandeln sich diese Stoffe in Kohlenwasserstoffe um.

• Migration: Nach der Bildung wandert Öl durch poröses Gestein nach oben.
• Gewinnung: Leichter als Kohle; oft reicht der Eigendruck der Gase für die Förderung aus.
• Nachteile: Schnelle Erschöpfung der Reserven und Hauptverantwortung für den CO2-Anstieg in der Atmosphäre.

Erdgas

Der Ursprung ist ähnlich wie beim Öl, jedoch unter noch höheren Temperaturen und Drücken entstanden. Es besteht aus Methan, Wasserstoff, Butan und Propan und wird über Pipelines oder als Flüssiggas (LNG) transportiert.

• Vorteile: Einfache Gewinnung und Transport; geringere Luftverschmutzung (kein Schwefel); höherer Heizwert als Kohle oder Öl.
• Zukunft: Es wird vermutet, dass Erdgas in den nächsten 40 Jahren aufgrund des hohen Verbrauchs die Ölreserven ergänzen oder ersetzen muss.

Luftverschmutzung und Treibhauseffekt

Luftverschmutzung: Tritt auf, wenn Stoffe oder Energieformen in der Atmosphäre Konzentrationen erreichen, die über dem Normalniveau liegen.

• Auswirkungen: Verminderte Sicht, Smog, Senkung der Sonneneinstrahlung, Zerstörung der Ozonschicht, saurer Regen und Klimawandel.

Der Treibhauseffekt (Greenhouse Effect)

Kohlendioxid und andere Gase verhindern, dass die von der Erde reflektierte Wärmestrahlung der Sonne wieder ins Weltall entweicht. Dies führt zu einer globalen Erwärmung und ist ein kritischer Umweltfaktor.